特開 2024-164332 エッチング方法及びエッチング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024164332

(43)【公開日】2024-11-27

(54)【発明の名称】エッチング方法及びエッチング装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20241120BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 105A

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021164488

(22)【出願日】2021-10-06

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126480

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 睦

(74)【代理人】

【識別番号】100140431

【弁理士】

【氏名又は名称】大石 幸雄

(74)【代理人】

【識別番号】100135677

【弁理士】

【氏名又は名称】澤井 光一

(74)【代理人】

【識別番号】100131598

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 和宗

(72)【発明者】

【氏名】田中 康基

(72)【発明者】

【氏名】米澤 隆宏

【テーマコード（参考）】

5F004

【Ｆターム（参考）】

5F004AA06

5F004BB05

5F004BB12

5F004BB18

5F004BB19

5F004BB22

5F004BB25

5F004BB26

5F004BB29

5F004BD03

5F004CA02

5F004CA04

5F004CA08

5F004DA20

5F004DA29

5F004DB02

5F004DB03

5F004DB07

5F004EA28

5F004FA08

(57)【要約】

【課題】基板上の膜へのダメージを低減可能なエッチング技術を提供する。
【解決手段】基板に形成されたシリコン含有膜をエッチングする方法が提供される。エッチング方法は、（ａ）基板を支持した基板支持部を０℃以下の温度に設定した状態で、基板のシリコン含有膜に対して反応する反応ガスをシリコン含有膜の表面に吸着させ、シリコン含有膜の表層にシリコン含有膜と反応ガスとの反応層を形成する工程と、（ｂ）反応層を除去する工程と、（ｃ）（ａ）と（ｂ）を繰り返す工程と、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に形成されたシリコン含有膜をエッチングする方法であって、
（ａ）基板を支持した基板支持部を０℃以下の温度に設定した状態で、前記基板のシリコン含有膜に対して反応する反応ガスをシリコン含有膜の表面に吸着させ、前記シリコン含有膜の表層に前記シリコン含有膜と前記反応ガスとの反応層を形成する工程と、
（ｂ）前記反応層を除去する工程と、
（ｃ）前記（ａ）と前記（ｂ）を繰り返す工程と、を有する、
エッチング方法。

【請求項2】

前記基板は、シリコン含有膜を含む第１の領域と、シリコン含有膜以外の膜を含む第２の領域を有するものであり、
前記（ａ）において、前記第１の領域のシリコン含有膜の表層に前記反応層が形成され、
前記（ｂ）において、前記第１の領域の前記反応層が除去されて、前記第２の領域に対し前記第１の領域が選択的にエッチングされる、
請求項１に記載のエッチング方法。

【請求項3】

前記反応ガスは、前記第１の領域に含まれる前記シリコン含有膜、及び、前記第２の領域に含まれる前記膜に対して反応するガスであり、
前記（ａ）において、前記反応ガスが前記第２の領域の膜の表面にさらに吸着され、前記第２の領域の前記膜の表層に、前記第１の領域の反応層よりも揮発性の低い反応層が形成され、
前記（ｂ）において、前記第１の領域の反応層が、前記第２の領域の反応層よりも多く揮発して、前記第２の領域に対し前記第１の領域が選択的にエッチングされる、
請求項２に記載のエッチング方法。

【請求項4】

前記反応ガスは、ＨＦガスを含む、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエッチング方法。

【請求項5】

前記シリコン含有膜は、シリコン酸化膜、ポリシリコン膜、炭化シリコン膜、シリコン窒化膜の中の少なくとも一つを含む、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエッチング方法。

【請求項6】

基板に形成されたカーボン膜をエッチングする方法であって、
（ａ）基板を支持した基板支持部を０℃以下の温度に設定した状態で、前記基板のカーボン膜に対して反応する反応ガスを前記カーボン膜の表面に吸着させ、前記カーボン膜の表層に前記カーボン膜と前記反応ガスとの反応層を形成する工程と、
（ｂ）前記反応層を除去する工程と、
（ｃ）前記（ａ）と前記（ｂ）を繰り返す工程と、を有する、
エッチング方法。

【請求項7】

前記（ｂ）は、基板の温度を上昇させること、基板の周囲の圧力を下げることの中の少なくとも一つにより行われる、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のエッチング方法。

【請求項8】

前記（ｂ）の基板の温度を上昇させることは、基板を加熱すること、基板に光を照射すること、基板にイオンを供給することの中の少なくとも一つにより行われる、
請求項７に記載のエッチング方法。

【請求項9】

前記（ａ）と前記（ｂ）は、同一のチャンバで行われる、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のエッチング方法。

【請求項10】

前記（ａ）と前記（ｂ）は、異なるチャンバで行われる、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のエッチング方法。

【請求項11】

前記（ａ）と前記（ｂ）は、大気圧より低い圧力の雰囲気内で行われる、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のエッチング方法。

【請求項12】

基板に形成されたシリコン含有膜をエッチングするエッチング装置であって、
基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部の温度を調整可能な温度調整部と、
基板に前記シリコン含有膜に対して反応する反応ガスを供給するガス供給部と、
基板のシリコン含有膜に形成された反応層を除去する除去部と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、
（ａ）基板を支持した基板支持部を前記温度調整部により０℃以下の温度に設定した状態で、前記ガス供給部により基板に前記反応ガスを供給し、前記反応ガスを前記シリコン含有膜の表面に吸着させ、前記シリコン含有膜の表層に前記シリコン含有膜と前記反応ガスとの反応層を形成し、
（ｂ）前記除去部により前記反応層を除去し、
（ｃ）前記（ａ）と前記（ｂ）を繰り返す、
制御を実行する、
エッチング装置。

【請求項13】

基板に形成されたカーボン膜をエッチングするエッチング装置であって、
基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部の温度を調整可能な温度調整部と、
基板に前記カーボン膜に対して反応する反応ガスを供給するガス供給部と、
基板のカーボン膜に形成された反応層を除去する除去部と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、
（ａ）基板を支持した基板支持部を前記温度調整部により０℃以下の低温にした状態で、前記ガス供給部により基板に前記反応ガスを供給し、前記反応ガスを前記カーボン膜の表面に吸着させ、前記カーボン膜の表層に前記カーボン膜と前記反応ガスとの反応層を形成し、
（ｂ）前記除去部により前記反応層を除去し、
（ｃ）前記（ａ）と前記（ｂ）を繰り返す、
制御を実行する、
エッチング装置。

【請求項14】

基板に形成された膜をエッチングするエッチング装置であって、
基板を支持し、円周に沿って回動させる回動部と、
前記回動部の温度を調整可能な温度調整部と、
前記円周上に配置された複数の処理空間と、を備え、
前記複数の処理空間は、
基板を支持した回動部を０℃以下の低温にした状態で、基板に反応ガスを供給し、反応ガスを膜の表面に吸着させ、膜の表層に反応層を形成する処理を実行可能な少なくとも１つの第１の処理空間と、
前記反応層を除去する処理を実行可能な少なくとも１つの第２の処理空間と、を有し、
前記第１の処理空間と前記第２の処理空間は、前記円周に沿って配置されており、
前記基板は、前記円周に沿って回動して、前記第１の処理空間及び前記第２の処理空間で処理される、
エッチング装置。

【請求項15】

前記エッチング装置は、２つ以上の前記第１の処理空間及び２つ以上の前記第２の処理空間を備え、
前記２つ以上の第１の処理空間の各々と前記２つ以上の第２の処理空間の各々は、前記円周に沿って交互に配置されており、
前記基板は、前記円周に沿って回動して、交互に配置された前記２つ以上の第１の処理空間及び前記２つ以上の第２の処理空間で処理される、
請求項１４に記載のエッチング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の例示的実施形態は、エッチング方法及びエッチング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プラズマを用いてシリコン酸化膜のエッチングを継続して行うための技術として、特許文献１に記載された技術がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１７３２４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、基板上の膜へのダメージを低減可能なエッチング技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一つの例示的実施形態において、基板に形成されたシリコン含有膜をエッチングする方法であって、（ａ）基板を支持した基板支持部を０℃以下の温度に設定した状態で、シリコン含有膜に対して反応する反応ガスをシリコン含有膜の表面に吸着させ、シリコン含有膜の表層にシリコン含有膜と反応ガスとの反応層を形成する工程と、（ｂ）反応層を除去する工程と、（ｃ）（ａ）と（ｂ）を繰り返す工程と、を有する、エッチング方法が提供される。

【発明の効果】

【0006】

本開示の一つの例示的実施形態によれば、基板上の膜へのダメージを低減可能なエッチング技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】エッチング装置の一例を概略的に示す図である。

【図2】本エッチング方法の主な工程の一例を示すフローチャートである。

【図3】一実施形態の本エッチング方法において、シリコン含有膜がエッチングされる様子を示す説明図である。

【図4】一実施形態の本エッチング方法において、第２の領域に対し第１の領域が選択的にエッチングされる様子を示す説明図である。

【図5】一実施形態の本エッチング方法において、第２の領域に対し第１の領域が選択的にエッチングされる様子を示す説明図である。

【図6】ＨＦガスの吸着時（工程Ｓ１時）のＨＦガス分圧と、ＨＦガスの脱離時（工程Ｓ２時）のＳｉＦ₄発生量及び換算シリコン酸化膜のエッチング深さとの関係を示すグラフである。

【図7】エッチング装置の他の一例の断面を概略的に示す図である。

【図8】図７のエッチング装置のＸ－Ｘ断面の一例を概略的に示す図である。

【図9】イオン生成部を有するエッチング装置の一例を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本開示の各実施形態について説明する。

【0009】

一つの例示的実施形態において、基板に形成されたシリコン含有膜をエッチングする方法であって、（ａ）基板を支持した基板支持部を０℃以下の温度に設定した状態で、基板のシリコン含有膜に対して反応する反応ガスをシリコン含有膜の表面に吸着させ、シリコン含有膜の表層にシリコン含有膜と反応ガスとの反応層を形成する工程と、（ｂ）前記反応層を除去する工程と、（ｃ）（ａ）と（ｂ）を繰り返す工程と、を有する、エッチング方法が提供される。

【0010】

一つの例示的実施形態において、基板は、シリコン含有膜を含む第１の領域と、シリコン含有膜以外の膜を含む第２の領域を有するものであり、（ａ）において、第１の領域のシリコン含有膜の表層に反応層が形成され、（ｂ）において、第１の領域の反応層が除去されて、第２の領域に対し第１の領域が選択的にエッチングされる。

【0011】

一つの例示的実施形態において、反応ガスは、第１の領域に含まれるシリコン含有膜、及び、第２の領域に含まれる膜に対して反応するガスであり、（ａ）において、反応ガスが第２の領域の膜の表面にさらに吸着され、第２の領域の膜の表層に、第１の領域の反応層よりも揮発性の低い反応層が形成され、（ｂ）において、第１の領域の反応層が、第２の領域の反応層よりも多く揮発して、第２の領域に対し第１の領域が選択的にエッチングされる。

【0012】

一つの例示的実施形態において、反応ガスは、ＨＦガスを含む。

【0013】

一つの例示的実施形態において、シリコン含有膜は、シリコン酸化膜、ポリシリコン膜、炭化シリコン膜、シリコン窒化膜の中の少なくとも一つを含む。

【0014】

一つの例示的実施形態において、基板に形成されたカーボン膜をエッチングする方法であって、（ａ）基板を支持した基板支持部を０℃以下の温度に設定した状態で、基板のカーボン膜に対して反応する反応ガスをカーボン膜の表面に吸着させ、カーボン膜の表層にカーボン膜と反応ガスとの反応層を形成する工程と、（ｂ）反応層を除去する工程と、（ｃ）（ａ）と（ｂ）を繰り返す工程と、を有する、エッチング方法が提供される。

【0015】

一つの例示的実施形態において、（ｂ）は、基板の温度を上昇させること、基板の周囲の圧力を下げることの中の少なくとも一つにより行われる。

【0016】

一つの例示的実施形態において、（ｂ）の基板の温度を上昇させることは、基板を加熱すること、基板に光を照射すること、基板にイオンを供給することの中の少なくとも一つにより行われる。

【0017】

一つの例示的実施形態において、（ａ）と（ｂ）は、同一のチャンバで行われる。

【0018】

一つの例示的実施形態において、（ａ）と（ｂ）は、異なるチャンバで行われる。

【0019】

一つの例示的実施形態において、（ａ）と（ｂ）は、大気圧より低い圧力の雰囲気内で行われる。

【0020】

一つの例示的実施形態において、基板に形成されたシリコン含有膜をエッチングするエッチング装置であって、基板を支持する基板支持部と、基板支持部の温度を調整可能な温度調整部と、基板に前記シリコン含有膜に対して反応する反応ガスを供給するガス供給部と、基板のシリコン含有膜に形成された反応層を除去する除去部と、制御部と、を有し、制御部は、（ａ）基板を支持した基板支持部を温度調整部により０℃以下の温度に設定した状態で、ガス供給部により基板に反応ガスを供給し、反応ガスをシリコン含有膜の表面に吸着させ、シリコン含有膜の表層にシリコン含有膜と反応ガスとの反応層を形成し、（ｂ）除去部により反応層を除去し、（ｃ）（ａ）と（ｂ）を繰り返す、制御を実行する、エッチング装置が提供される。

【0021】

一つの例示的実施形態において、基板に形成されたカーボン膜をエッチングするエッチング装置であって、基板を支持する基板支持部と、基板支持部の温度を調整可能な温度調整部と、基板にカーボン膜に対して反応する反応ガスを供給するガス供給部と、基板のカーボン膜に形成された反応層を除去する除去部と、制御部と、を有し、制御部は、（ａ）基板を支持した基板支持部を温度調整部により０℃以下の低温にした状態で、ガス供給部により基板に反応ガスを供給し、反応ガスをカーボン膜の表面に吸着させ、カーボン膜の表層にカーボン膜と反応ガスとの反応層を形成し、（ｂ）除去部により反応層を除去し、（ｃ）（ａ）と（ｂ）を繰り返す、制御を実行する、エッチング装置が提供される。

【0022】

一つの例示的実施形態において、基板に形成された膜をエッチングするエッチング装置であって、基板を支持し、円周に沿って回動させる回動部と、回動部の温度を調整可能な温度調整部と、円周上に配置された複数の処理空間と、を備え、複数の処理空間は、基板を支持した回動部を温度調整部により０℃以下の低温にした状態で、基板に反応ガスを供給し、反応ガスを膜の表面に吸着させ、膜の表層に反応層を形成する処理を実行可能な少なくとも１つの第１の処理空間と、反応層を除去する処理を実行可能な少なくとも１つの第２の処理空間と、を有し、第１の処理空間と第２の処理空間は、円周に沿って配置されており、基板は、円周に沿って回動して、第１の処理空間及び第２の処理空間で処理される、エッチング装置が提供される。

【0023】

一つの例示的実施形態において、エッチング装置は、２つ以上の第１の処理空間及び２つ以上の第２の処理空間を備え、２つ以上の第１の処理空間の各々と２つ以上の第２の処理空間の各々は、円周に沿って交互に配置されており、基板は、円周に沿って回動して、交互に配置された２つ以上の第１の処理空間及び２つ以上の第２の処理空間で処理される。

【0024】

以下、図面を参照して、本開示の各実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一または同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づいて上下左右等の位置関係を説明する。図面の寸法比率は実際の比率を示すものではなく、また、実際の比率は図示の比率に限られるものではない。

【0025】

＜エッチング装置１の構成＞
以下に、エッチング処理システムの構成例について説明する。図１は、エッチング装置１の一例を概略的に示す図である。一つの例示的実施形態に係るエッチング（以下「本エッチング方法」という）は、エッチング装置１を用いて実行される。

【0026】

エッチング処理システムは、エッチング装置１及び制御部２を含む。エッチング装置１は、チャンバ１０、基板支持部１１、ランプ部１２、ガス供給部１３、排気システム１４を含む。

【0027】

一実施形態において、チャンバ１０は、アルミニウムなどを含む金属製である。チャンバ１０は、筒状の形状を有する。チャンバ１０は、基板支持部１１上に、天井壁や側壁等で規定される処理空間（内部空間）１０ｓを形成する。チャンバ１０の側壁には、基板Ｗをチャンバ１０内に搬入出するための基板搬入出口２０が形成されている。基板搬入出口２０には、例えば開閉扉（ゲートバルブ）２１が設けられている。開閉扉２１は、図示しない駆動装置により開閉されるように構成されている。

【0028】

一実施形態において、基板支持部１１は、処理空間１０ｓの底部に設けられている。基板支持部１１は、アルミニウムなどを含む材質の円柱形状を有する。基板支持部１１は、基板Ｗを載置して支持する。ウェハは基板Ｗの一例である。一実施形態において、基板支持部１１には、基板支持部１１の温度及び基板Ｗの温度を調整可能な温度調整部３０が設けられている。

【0029】

温度調整部３０は、少なくとも冷却機能を有する。温度調整部３０は、冷却機能と加熱機能の両方を有していてもよい。一実施形態において、温度調整部３０は、基板支持部１１の内部を通る流路４０を有している。流路４０は、伝熱流体の流体供給源４１に接続されている。流路４０には、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。一実施形態において、流路４０は、基板支持部１１の外部の流体供給源４１から基板支持部１１の内部を通り、基板支持部１１の外部の流体供給源４１に戻るように形成されている。流路４０に低温の伝熱流体が流れると、その伝熱流体による吸熱により基板支持部１１を介して基板Ｗが冷却される。なお、流路４０に高温の伝熱流体を流すことにより、流路４０を基板Ｗの加熱機能としても使用することができる。

【0030】

一実施形態において、温度調整部３０は、ヒータ５０を有していてもよい。ヒータ５０は、ヒータ電源５１に接続され、ヒータ電源５１から供給された電力により発熱する。基板Ｗは、ヒータ５０の熱により基板支持部１１を介して加熱される。

【0031】

基板支持部１１には、図示しない静電チャック、リフター（リフトピン）が設けられている。一実施形態において、静電チャックは、直流電源に接続された静電電極を有する。直流電源から静電電極に直流電圧が印加されると、静電チャックと基板Ｗとの間に静電引力（クーロン力）が発生し、基板Ｗは、その静電引力によって静電チャックに引き付けられて、基板支持部１１の表面に吸着保持される。リフターは、基板支持部１１を上下方向に貫通する複数の貫通孔に配置され、図示しない駆動装置により貫通孔内を上下方向に移動する。一実施形態において、基板Ｗは、図示しない搬送アームによってチャンバ１０内に搬入出される。リフターは、基板支持部１１上で基板Ｗを支持し昇降させ、搬送アームとの間で基板Ｗをやり取りし、基板Ｗを基板支持部１１上に載置することができる。

【0032】

ランプ部１２は、反応層の除去部の一例である。一実施形態において、ランプ部１２は、基板支持部１１上の基板Ｗに光を照射する。ランプ部１２は、処理空間１０ｓの天井部に設けられ、基板支持部１１に対向している。ランプ部１２は、複数の光源６０を有する。処理空間１０ｓの天井壁には、石英等を含む透明な窓６１が設けられ、光源６０は、窓６１の上に設けられている。光源６０一例は、例えばフラッシュランプである。光源６０は、電源６２に接続されており、電源６２からの給電により所定の周期で光を点灯することができる。基板Ｗは、光源６０から照射される光により加熱され、昇温する。なお、ランプ部１２は、チャンバ１０の天井壁ではなく、チャンバ１０の他の部分、例えば側壁等に設けられていてもよい。

【0033】

一実施形態において、ガス供給部１３は、処理空間１０ｓに開口するガス導入口７０を有している。ガス導入口７０は、少なくとも１つのガスソース７１と、少なくとも１つの流量制御器７２に接続されている。ガスソース７１からガス導入口７０に供給されたガスは、処理空間１０ｓに導入される。ガスは、板Ｗの膜に物理吸着され、膜と反応する反応ガスを含む。反応ガスは、ＨＦ，Ｈ₃ＰＯ₄，ＨＣｌ，Ｈ₂ＳＯ₄，ＨＮＯ₃，Ｈ₂Ｏ₂，ＣＨ₃ＣＯＯＨの中の少なくとも一つのガスを含む。なお、ガス導入口７０は、チャンバ１０の側壁ではなく、チャンバ１０の他の部分、例えば天井壁等に設けられていてもよい。

【0034】

一実施形態において、排気システム１４は、例えばチャンバ１０の底部に設けられたガス排出口８０を有している。排気システム１４は、ガス排出口８０に接続される圧力調整弁及び真空ポンプ８１を含む。圧力調整弁及び真空ポンプ８１によって、処理空間１０ｓ内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。なお、ガス排出口８０は、チャンバ１０の底部ではなく、チャンバ１０の他の部分、例えば側壁や天井壁等に設けられていてもよい。

【0035】

制御部２は、本開示において述べられる種々の工程をエッチング装置１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部２は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにエッチング装置１の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部２は、ランプ部１２、ガス供給部１３、排気システム１４、温度調整部３０などの動作を制御する。一実施形態において、制御部２の一部又は全てがエッチング装置１に含まれてもよい。制御部２は、例えばコンピュータを含んでもよい。コンピュータは、例えば、処理部（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、記憶部、及び通信インターフェースを含んでもよい。処理部は、記憶部からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部に格納され、処理部によって記憶部から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェースに接続されている通信回線であってもよい。記憶部は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェースは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してエッチング装置１との間で通信してもよい。

【0036】

＜本エッチング方法の一例＞
図２は、エッチング装置１で行われる本エッチング方法の主な工程を示すフローチャートである。一実施形態において、本エッチング方法は、基板Ｗの表面に形成されたシリコン含有膜をエッチングする。一実施形態において、エッチング対象膜であるシリコン含有膜は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ₂膜）、ポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ膜）、炭化シリコン膜（ＳｉＣ膜）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）の中の少なくとも一つを含む。図３は、一実施形態の本エッチング方法において、シリコン含有膜がエッチングされる様子を示す説明図である。

【0037】

先ず、下地膜ＵＦ及びシリコン含有膜Ａが形成された基板Ｗが用意される（図３の状態（ａ））。次に、基板Ｗは、搬送アームにより、図１に示す基板搬入出口２０を通じてチャンバ１０内に搬入される。基板Ｗは、リフターにより基板支持部１１に載置され、静電チャックにより基板支持部１１上に吸着保持される。なお、シリコン含有膜Ａは、チャンバ１０内で基板Ｗに形成されてもよい。

【0038】

次に、流路４０に低温の伝熱流体が流され、基板支持部１１上の基板Ｗが０℃以下に冷却され、基板支持部１１が０℃以下の温度（低温）に設定され維持される。このときの基板Ｗの温度は、後述の工程Ｓ１において基板Ｗの表面に反応ガスの吸着層が形成される温度である。基板支持部１１の温度は、より好ましくは－１０℃以下であり、さらに好ましくは－７０℃以上－２０℃以下である。伝熱流体の設定温度は、－５℃以下、好ましくは－１５℃以下であり、さらに好ましくは－７０℃以上－２５℃以下の温度である。なお、基板Ｗ及び基板支持部１１の温度の設定は、基板Ｗ及び基板支持部１１の温度を目標温度（一例として、０℃以下の温度）にすることだけでなく、基板Ｗ及び基板支持部１１が目標温度になるように温度調整部において温度設定を行うことも含む。流路４０に伝熱流体が流れ始めるタイミングは、基板Ｗが基板支持部１１に載置される前であってもよいし、基板Ｗが基板支持部１１に載置されると同時であってもよい。

【0039】

基板Ｗ及び基板支持部１１が低温に維持された状態で、ガス供給部１３により処理空間１０ｓに反応ガスＧが供給される（図３の状態（ｂ））。反応ガスＧは、基板Ｗのシリコン含有膜Ａの表面において冷却され、シリコン含有膜Ａの表面に吸着する。シリコン含有膜Ａの表面には、熱平衡作用により、反応ガスＧの吸着層Ｂが形成される。吸着層Ｂの厚みは、およそ一定に保たれる。吸着層Ｂの厚みは、反応ガスＧの分圧に依存し、吸着層Ｂが所望の厚みになるように反応ガスＧの供給圧が調整されている。吸着層Ｂとシリコン含有膜Ａの境界の反応ガスＧの分子は、シリコン含有膜Ａの表面に物理吸着し、シリコン含有膜Ａの表層には、反応ガスＧの分子と自発的に反応した反応層Ａ１が形成される（図２の工程Ｓ１）。一実施形態において、所定時間経過後、ガス供給部１３による反応ガスＧの供給と、温度調整部３０による基板Ｗの冷却が停止される。

【0040】

次に、ランプ部１２により、基板Ｗのシリコン含有膜Ａの表面に光が照射され、基板Ｗ（シリコン含有膜Ａ）が昇温する。なお、このときの光の照射は、一定周期で断続的に行われてもよいし、一定時間継続的に行われてもよい。これにより、図３の状態（ｃ）のように反応層Ａ１の揮発が進行し、吸着層Ｂの反応ガスＧと共に反応層Ａ１が、基板Ｗから脱離し除去される（図２の工程Ｓ２）。所定時間経過後、ランプ部１２による光の照射が停止される。なお、工程Ｓ２において、ガス供給部１３によるガスの供給が、工程Ｓ１に引き続き行われていてもよい。

【0041】

次に、再び、ガス供給部１３により処理空間１０ｓに反応ガスＧが供給される。これにより、図３の状態（ｂ）のようにシリコン含有膜Ａの表面に吸着層Ｂが形成され、反応ガスＧの分子がシリコン含有膜Ａの表面に吸着し、シリコン含有膜Ａの表層に反応層Ａ１が形成される（図２の工程Ｓ１）。

【0042】

次に、再度、ランプ部１２により基板Ｗのシリコン含有膜Ａの表面に光が照射される。これにより、図３の状態（ｃ）のように吸着層Ｂの反応ガスＧと共に反応層Ａ１が、基板Ｗから脱離し除去される（図２の工程Ｓ２）。

【0043】

工程Ｓ１と工程Ｓ２が所定回数繰り返される。繰り返し回数は、シリコン含有膜Ａのエッチング量により適宜設定される。繰り返し回数は、１回、複数回を含む。こうして、図３の状態（ｄ）のようにシリコン含有膜Ａが所望の深さまでエッチングされる。

【0044】

最後のランプ部１２による光の照射が停止された後、基板Ｗがリフターにより持ち上げられ、搬送アームに受け渡され、チャンバ１０から搬出される。これにより、本エッチング方法が終了する。

【0045】

＜シリコン含有膜のエッチング例＞
次に、本エッチング方法において、基板Ｗが、シリコン含有膜Ａを含む第１の領域Ｒ１と、シリコン含有膜Ａ以外の膜Ｃを含む第２の領域Ｒ２を含み、第２の領域Ｒ２に対し第１の領域Ｒ１を選択的にエッチングする場合の一例を説明する。図４は、かかる一例において、第２の領域Ｒ２に対し第１の領域Ｒ１が選択的にエッチングされる様子を示す説明図である。

【0046】

一実施形態において、シリコン含有膜Ａはシリコン酸化膜であり、膜Ｃはカーボン膜である。反応ガスＧはＨＦガスである。シリコン酸化膜Ａを含む第１の領域Ｒ１と、カーボン膜Ｃを含む第２の領域Ｒ２とを有する基板Ｗが用意される（図４の状態（ａ））。カーボン膜Ｃは、シリコン含有膜よりもＨＦガスに対する反応性が低い膜の一例である。

【0047】

工程Ｓ１において、図４の状態（ｂ）のように反応ガスＧであるＨＦガスが、第１の領域Ｒ１のシリコン酸化膜Ａと第２の領域Ｒ２のカーボン膜Ｃの表面に吸着し、ＨＦガスの吸着層Ｂが形成される。ＨＦガスの分子がシリコン酸化膜Ａの表層に物理吸着し自発的に反応して反応層Ａ１が形成される。これに対し、カーボン膜Ｃは、ＨＦガスと反応しない。

【0048】

このとき、例えば次の（１）の化学反応が起きている。
ＳｉＯ₂＋４ＨＦ→ＳｉＦ₄（揮発性）＋２Ｈ₂Ｏ（揮発性）・・・（１）

【0049】

工程Ｓ２において、図４の状態（ｃ）のようにシリコン酸化膜Ａの反応層Ａ１が揮発する。吸着層Ｂと共に反応層Ａ１が脱離し除去される。カーボン膜Ｃは、脱離せず、そのまま残留する。

【0050】

そして、工程Ｓ１と工程Ｓ２が所定回数繰り返される。こうして、図４の状態（ｄ）のようにカーボン膜Ｃの第２の領域Ｒ２に対しシリコン酸化膜Ａの第１の領域Ｒ１が選択的にエッチングされる。

【0051】

＜シリコン含有膜の他のエッチング例＞
シリコン含有膜の他のエッチング例として、シリコン含有膜Ａがシリコン酸化膜であり、膜Ｃがシリコン窒化膜（例えばＳｉ₃Ｎ₄膜）である場合を説明する。図５は、かかる一例において、第２の領域Ｒ２に対し第１の領域Ｒ１が選択的にエッチングされる様子を示す説明図である。シリコン酸化膜Ａを含む第１の領域Ｒ１と、シリコン窒化膜Ｃを含む第２の領域Ｒ２とを有する基板Ｗが用意される（図５の状態（ａ））。

【0052】

工程Ｓ１において、図５の状態（ｂ）のように反応ガスＧであるＨＦガスが、第１の領域Ｒ１のシリコン酸化膜Ａと第２の領域Ｒ２のシリコン窒化膜Ｃの表面に吸着し、ＨＦガスの吸着層Ｂが形成される。ＨＦガスの分子がシリコン酸化膜Ａの表層に物理吸着し自発的に反応して反応層Ａ１が形成される。ＨＦガスの分子がシリコン窒化膜Ｃの表層に吸着し、反応層Ｃ１が形成される。

【0053】

このとき、例えば次の（１）、（２）の化学反応が起きている。
ＳｉＯ₂＋４ＨＦ→ＳｉＦ₄（揮発性）＋２Ｈ₂Ｏ（揮発性）・・・（１）
Ｓｉ₃Ｎ₄＋１６ＨＦ→３ＳｉＦ₄（揮発性）＋４ＮＨ₄Ｆ（不揮発性）・・・（２）

【0054】

工程Ｓ２において、図５の状態（ｃ）のようにシリコン酸化膜Ａの反応層Ａ１が揮発する。吸着層Ｂと共に反応層Ａ１が脱離し除去される。シリコン窒化膜Ｃの反応層Ｃ１は、不揮発性であるため、脱離しないか、或いは脱離が反応層Ａ１に比べて遅く、残留する。

【0055】

そして、工程Ｓ１と工程Ｓ２が所定回数繰り返される。こうして、図５の状態（ｄ）のようにシリコン窒化膜Ｃの第２の領域Ｒ２に対しシリコン酸化膜Ａの第１の領域Ｒ１が選択的にエッチングされる。

【0056】

本例示的実施形態によれば、基板Ｗに形成されたシリコン含有膜Ａをエッチングするエッチング方法及びエッチング装置１において、基板Ｗを支持した基板支持部１１を０℃以下の温度に設定した状態で、反応ガスＧをシリコン含有膜Ａの表面に吸着させ、シリコン含有膜Ａの表層にシリコン含有膜Ａと反応ガスＧとの反応層Ａ１を形成する工程（工程Ｓ１）と、反応層Ａ１を除去する工程（工程Ｓ２）とを行う。そして、工程Ｓ１と工程Ｓ２を繰り返す。一般的にプラズマエッチングでは、プラズマイオンの衝突により基板上の膜にダメージを与えることがある。本例示的実施形態によれば、シリコン含有膜Ａの反応層Ａ１が反応ガスＧの吸着により形成されるため、エッチングの際に、膜にダメージを与えることを低減することができる。

【0057】

本例示的実施形態によれば、図４及び図５に示したように、基板Ｗが、シリコン含有膜Ａを含む第１の領域Ｒ１と、シリコン含有膜以外の膜Ｃを含む第２の領域Ｒ２を有するものである。そして、工程Ｓ１において、第１の領域Ｒ１のシリコン含有膜Ａの表層に反応層Ａ１を形成し、工程Ｓ２において、第１の領域Ｒ１の反応層Ａ１を除去して、第２の領域Ｒ２に対し第１の領域Ｒ１を選択的にエッチングする。これにより、第２の領域Ｒ２に対し第１の領域Ｒ１を高い選択比でエッチングすることができる。

【0058】

本例示的実施形態によれば、図５に示したように、工程Ｓ１において、反応ガスＧを第２の領域Ｒ１の膜Ｃの表面に吸着させ、第２の領域Ｒ２の膜Ｃの表層に、第１の領域Ｒ１の反応層Ａ１よりも揮発性の低い反応層Ｃ１を形成する。そして、工程Ｓ２において、第１の領域Ｒ１の反応層Ａ１を、第２の領域Ｒ２の反応層Ｃ１よりも多く揮発させて除去し、第２の領域Ｒ２に対し第１の領域Ｒ１を選択的にエッチングする。これにより、第２の領域Ｒ２に対し第１の領域Ｒ１を高い選択比でエッチングすることができる。

【0059】

本例示的実施形態によれば、反応ガスＧは、ＨＦガスを含むので、シリコン含有膜Ａのエッチングを好適に行うことができる。また、シリコン含有膜Ａへのダメージを低減することができる。

【0060】

本例示的実施形態によれば、工程Ｓ２は、基板Ｗの温度を上昇させることにより行われる。これにより、シリコン含有膜Ａの反応層Ａ１の揮発、脱離を適切に行うことができる。本例示的実施形態では、プラズマを使用しないので、プラズマイオンによる膜へのダメージを防止することができる。

【0061】

工程Ｓ２における基板Ｗの温度を上昇させることは、基板Ｗに光を照射することであるので、安価な装置で簡単に反応層Ａ１を除去することができる。

【0062】

工程Ｓ１と工程Ｓ２は、同一のチャンバ１０で行われるので、エッチングを迅速に行うことができる。

【0063】

＜実施例＞
ＨＦガスの吸着時（工程Ｓ１時）のＨＦガス分圧と、ＨＦガス脱離時にシリコン酸化膜のエッチング量との関係を調べる測定を行った。図６のグラフは、ＨＦガスの吸着時（工程Ｓ１時）のＨＦガス分圧と、ＨＦガスの脱離時（工程Ｓ２時）のＳｉＦ₄発生量及び換算シリコン酸化膜のエッチング量（換算ＯｘＥＡ）との関係を示す測定結果である。なお、換算シリコン酸化膜のエッチング量とは、ＳｉＦ₄発生量をシリコン酸化膜のエッチング量に換算したものである。かかる測定結果から、ＨＦガスの供給により、好適にシリコン酸化膜のエッチングが行われることを確認することができた。また、ＨＦガスの供給圧とエッチング量が相関することを確認することができた。

【0064】

本エッチング方法においてエッチング対象がシリコン酸化膜の場合、反応ガスＧは、ＨＦ，ＨＣｌ，ＨＮＯ₃，Ｈ₂Ｏ₂，Ｈ₂ＳＯ₄の中の少なくとも一つのガスを含むものであればよい。

【0065】

本エッチング方法においてエッチング対象のシリコン含有膜は、シリコン酸化膜の他、ポリシリコン膜、炭化シリコン膜、シリコン窒化膜であってもよい。エッチング対象がポリシリコン膜の場合、反応ガスＧは、ＨＦ，ＨＮＯ₃，ＨＣｌ，Ｈ₂Ｏ₂，ＣＨ₃ＣＯＯＨ，Ｈ₂ＳＯ₄，Ｈ₃ＰＯ₄の中の少なくとも一つのガスを含むものであればよい。エッチング対象が炭化シリコン膜の場合、反応ガスＧは、ＨＦ，Ｈ₃ＰＯ₄，ＨＮＯ₃の中の少なくとも一つのガスを含むものであればよい。エッチング対象がシリコン窒化膜の場合、反応ガスＧは、ＨＦ，Ｈ₂ＳＯ₄，ＨＮＯ₃，ＨＣｌ，Ｈ₃ＰＯ₄の中の少なくとも一つのガスを含むものであればよい。

【0066】

＜エッチング装置１の他の構成例＞
図７は、エッチング装置１の他の一例の断面を概略的に示す図である。図８は、図７のエッチング装置１のＸ－Ｘ断面の一例を概略的に示す図である。

【0067】

一実施形態において、エッチング装置１は、チャンバ１０の処理空間１０ｓに、複数枚の基板Ｗを保持して回動させる回転テーブル１００を有している。回転テーブル１００は、回動部の一例である。回転テーブル１００は、図８に示すように例えば４枚の基板Ｗを載置し保持することができる。回転テーブル１００は、４枚の基板Ｗを所定の円周上の４５度間隔で保持することができる。図７に示すように回転テーブル１００は、駆動部１０１により回転することができる。これにより各基板Ｗは、回転テーブル１００の中心軸周りの所定の円周上を回動する。一実施形態において、回転テーブル１００には、回転テーブル１００及び基板Ｗの温度を調整可能な温度調整部３０が設けられている。一実施形態において、温度調整部３０は、上記実施の形態で記載したものと同様に構成されている。

【0068】

図８に示すように処理空間１０ｓには、処理空間１０ｓを４つの処理空間１０ｓ１、１０ｓ２、１０ｓ３、１０ｓ４に分ける隔壁１１０が設けられている。４つの処理空間１０ｓ１、１０ｓ２、１０ｓ３、１０ｓ４は、基板Ｗが回動する円周上に沿ってこの順に配置されている。４枚の基板Ｗは、回転テーブル１００により所定の円周上で回動し、４つの処理空間１０ｓ１、１０ｓ２、１０ｓ３、１０ｓ４をこの順に回る。

【0069】

一実施形態において、エッチング装置１は、その他、図１の上記実施の形態のものと同様の構成を有する。すなわち本実施形態のエッチング装置１は、制御部２、ランプ部１２、ガス供給部１３、排気システム１４等を有する。ランプ部１２は、例えば２つの処理空間１０ｓ２と処理空間１０ｓ４に設けられている。なお、ランプ部１２は、他の２つの処理空間１０ｓ１と処理空間１０ｓ３にも設けられていてもよい。

【0070】

ガス供給部１３は、少なくとも処理空間１０ｓ１と処理空間１０ｓ３に反応ガスＧを供給できる。処理空間１０ｓ１と処理空間１０ｓ３のチャンバ１０の側壁に、ガス導入口７０が設けられている。また、排気システム１４は、少なくとも処理空間１０ｓ２と処理空間１０ｓ４の雰囲気を排気できる。処理空間１０ｓ１と処理空間１０ｓ３のチャンバ１０の底壁に、ガス排出口８０が設けられている。処理空間１０ｓ１と処理空間１０ｓ３は、第１の処理空間の一例であり、処理空間１０ｓ２と処理空間１０ｓ４は、第２の処理空間の一例である。

【0071】

本実施形態におけるエッチング装置１を用いた本エッチング方法では、先ず、回転テーブル１００に４枚の基板Ｗが保持される。回転テーブル１００は、温度調整部３０により０℃以下の低温に維持される。次に、４枚の基板Ｗが回転テーブル１００により所定の円周上を回動する。各基板Ｗは、例えば４つの処理空間１０ｓ１、１０ｓ２、１０ｓ３、１０ｓ４をこの順に回る。処理空間１０ｓ１では、温度調整部３０及び回転テーブル１００により基板Ｗが冷却され、ガス供給部１３により反応ガスＧが供給される。これにより、反応ガスＧが基板Ｗのシリコン含有膜Ａに吸着し、反応層Ａ１が形成される（工程Ｓ１）。次に、処理空間１０ｓ２において、ランプ部１２により光が基板Ｗに照射され、反応層Ａ１が揮発し、反応層Ａ１が脱離し除去される（工程Ｓ２）。

【0072】

次に、処理空間１０ｓ３において、再び、温度調整部３０及び回転テーブル１００により基板Ｗが冷却され、ガス供給部１３により反応ガスＧが供給される。これにより、反応ガスＧが基板Ｗのシリコン含有膜Ａに吸着し、新たな反応層Ａ１が形成される（工程Ｓ１）。次に、処理空間１０ｓ４において、再び、ランプ部１２により光が基板Ｗに照射され、反応層Ａ１が揮発し、反応層Ａ１が脱離し除去される（工程Ｓ２）。基板Ｗは、さらに回動し、処理空間１０ｓ１、１０ｓ２、１０ｓ３、１０ｓ４を繰り返し回り、工程Ｓ１と工程Ｓ２が繰り返し行われる。工程Ｓ１と工程Ｓ２が所定回数繰り返されると、回転テーブル１００が停止し、４枚の基板Ｗがチャンバ１０から搬出され、本エッチング方法が終了する。

【0073】

本例示的実施形態の本エッチング方法及びエッチング装置１によれば、基板Ｗが回転テーブル１００で回動しながら、工程Ｓ１と工程Ｓ２を繰り返すので、効率的かつ迅速にシリコン含有膜Ａをエッチングすることができる。また、４枚の基板Ｗを一緒にエッチングすることができ、スループットを向上することができる。

【0074】

なお、本実施形態において、回転テーブル１００は、単数枚の基板Ｗ、或いは４枚以外の複数枚、偶数枚の基板Ｗを保持できるように構成されていてもよい。処理空間１０ｓは、４つに限られず、４つ以外の他の複数個に分けられてもよい。これらの複数の処理空間は、工程Ｓ１を行う第１の処理空間と工程Ｓ２を行う第２の処理空間を有し、第１の処理空間と第２の処理空間は、基板Ｗが回動する円周上の円周方向に交互に配置されていてもよい。第１の処理空間と第２の処理空間は、それぞれ単数であっても複数であってもよい。

【0075】

＜反応層を除去する除去部の他の例＞
エッチング装置１において、反応層を除去する除去部は、上述したランプ部１２のような光を照射するものに限られず、他のものであってもよい。除去部は、反応膜を揮発させるものを含む。一実施形態における反応層を除去する除去部は、ヒータであってもよい。このヒータは、図１に示したエッチング装置１のヒータ５０であってもよい。この場合、本エッチング方法の工程Ｓ２において、ヒータ５０に給電し、ヒータ５０の発熱により基板支持部１１上の基板Ｗが加熱される。そして、基板Ｗのシリコン含有膜Ａの反応層Ａ１が揮発し、反応層Ａ１は、基板Ｗから脱離し除去される。なお、図７に示したエッチング装置１は、ランプ部１２の代わりにヒータを備えてもよい。当該ヒータは、回転テーブル１００などに設けられてもよい。

【0076】

反応層を除去する除去部は、基板Ｗにイオンを供給するものであってもよい。一実施形態において、図９に示すようにエッチング装置１はイオン生成部１３０を有していてもよい。

【0077】

一実施形態において、イオン生成部１３０は、誘電体１４０、高周波アンテナ１４１、アンテナ素子１４２、高周波電源１４３、シールド部材１４４を含む。

【0078】

誘電体１４０は、基板支持部１１に対向する処理空間１０ｓの天井壁に形成される。高周波アンテナ１４１は、誘電体１４０の上部に平板状に形成される。高周波アンテナ１４１は、アンテナ素子１４２を有する。アンテナ素子１４２は、導体で構成されたコイル状に形成されている。高周波電源１４３は、アンテナ素子１４２に接続されている。高周波電源１４３は、所定の周波数の高周波をアンテナ素子１４２に供給することができる。シールド部材１４４は、高周波アンテナ１４１を覆うように配置されている。本実施形態におけるエッチング装置１は、ランプ部１２に代えてイオン生成部１３０を有する以外、図１に示すエッチング装置１と同様の構成を有している。すなわち本実施形態のエッチング装置１は、制御部２、ガス供給部１３、排気システム１４等を有する。

【0079】

本実施形態のエッチング装置１を用いた本エッチング方法では、工程Ｓ２において、処理空間１０ｓにガスが供給され、高周波電源１４３からアンテナ素子１４２に高周波電力が供給される。このとき供給されるガスは、工程Ｓ１と同様のＨＦガスを含むものであってもよい。これにより、処理空間１０ｓに電磁波が生じ、その電磁波によりガスが励起され、イオンが発生する。このイオンが、基板Ｗの表面に供給され、基板Ｗのシリコン含有膜Ａの反応層Ａ１にエネルギーが付与され、反応層Ａ１が揮発する。なお、処理空間１０ｓへのガスの供給は、ガス供給部１３を用いて行ってもよい。また、処理空間１０ｓへのガスの供給は、チャンバ１０の天井部の誘電体１４０にシャワーヘッドのようなガス導入部を設け、そのガス導入部から行ってもよい。また、基板支持部１１には、イオンを誘引するための高周波バイアスが印加されてもよい。

【0080】

他に、反応層を除去する除去部は、基板Ｗに電磁波を供給するものであってもよいし、電子線を入射させるものであってもよい。

【0081】

以上の反応層を除去する除去部は、基板Ｗにエネルギ（熱）を付与するものであったが、基板Ｗの周囲の圧力を下げるものであってもよい。一実施形態において、図１に示したエッチング装置１の排気システム１４は、基板Ｗの周囲の圧力を下げる手段として機能してもよい。工程Ｓ２において、排気システム１４が作動し、処理空間１０ｓの雰囲気がガス排出口８０から排気され、処理空間１０ｓが減圧される。こうすることで、基板Ｗのシリコン含有膜Ａの反応層Ａ１が揮発して除去される。

【0082】

以上で記載した、反応層を除去する除去部は、いずれか一つを用いてもよいし、任意に組み合わせた複数個を用いてもよい。すなわち基板Ｗに光を照射するもの、基板Ｗをヒータで加熱するもの、基板Ｗにイオンを供給するもの、基板Ｗに電磁波や電子線を供給するもの、基板Ｗの周囲の圧力を下げるものの中のいずれか一つを用いてもよいし、任意の複数個を用いてもよい。

【0083】

＜本エッチング方法のその他の態様＞
一実施形態において、本エッチング方法の工程Ｓ１と工程Ｓ２は、複数のチャンバで行われてもよい。一実施形態において、工程Ｓ１と工程Ｓ２は、別々チャンバで行われてもよい。

【0084】

一実施形態において、図１又は図９に示すようなエッチング装置１のチャンバ１０内において、基板Ｗのシリコン含有膜Ａの表層に反応ガスＧを吸着させ、反応層Ａ１を形成する工程Ｓ１が行われ、その後、基板Ｗが、別の図１又は図９に示すようなエッチング装置１のチャンバ１０に搬送され、当該エッチング装置１において、反応層Ａ１を揮発させて反応層Ａ１を除去する工程Ｓ２が行われる。一実施形態において、第１のチャンバは、工程Ｓ１を行う機能を有し、第２のチャンバは、工程Ｓ２を行う機能を有していてもよい。

【0085】

一実施形態において、工程Ｓ１と工程Ｓ２は、大気圧より低い圧力（一例では、真空状態）の雰囲気内で行われてもよい。一例において、工程Ｓ１と工程Ｓ２が同じチャンバで行われる場合、工程Ｓ１と工程Ｓ２が行われる際にチャンバの内部圧力が大気圧よりも低い圧力であってもよい。また、一例において、工程Ｓ１と工程Ｓ２が異なる第１のチャンバと第２のチャンバで行われる場合、工程Ｓ１が行われる際の第１のチャンバの内部圧力、工程Ｓ２が行われる際の第２のチャンバの内部圧力、及び第１のチャンバと第２のチャンバとの間で基板が搬送される際の搬送路の内部圧力が大気圧よりも低い圧力であってもよい。すなわち、最初の工程Ｓ１が開始されてから最後の工程Ｓ２が終わるまでの間、大気圧よりも低い圧力の雰囲気内で基板が処理されてもよい。かかる一例においては、基板Ｗが処理途中で大気に曝されることがないので、処理が簡素化し製造コストを低減することができる。また基板Ｗの品質を向上することができる。

【0086】

＜本エッチング方法の他のエッチング対象＞
一実施形態において、本エッチング方法は、エッチング対象として基板Ｗのカーボン膜をエッチングするものであってもよい。本エッチング方法において、反応ガスＧは、ＨＮＯ₃,Ｈ₂ＳＯ₄,Ｈ₃ＰＯ₄,ＣＨ₃ＣＯＯＨ,ＨＣｌ,Ｈ₂Ｏ₂の中の少なくとも一つのガスを含む。工程Ｓ１において、基板Ｗのカーボン膜Ａの表面に反応ガスＧが吸着し、反応層Ａ１が形成される。工程Ｓ２において、カーボン膜Ａの反応層Ａ１が揮発され、反応層Ａ１が離脱し除去される。なお、上述のシリコン含有膜をエッチングする全ての実施形態は、カーボン膜Ａをエッチングする実施形態に適用することができる。カーボン膜Ａの一例は、アモルファスカーボン膜である。

【0087】

本エッチング及びエッチング装置は、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく種々の変形をなし得る。例えば、当業者の通常の創作能力の範囲内で、ある実施形態における一部の構成要素を、他の実施形態に追加することができる。また、ある実施形態における一部の構成要素を、他の実施形態の対応する構成要素と置換することができる。

【符号の説明】

【0088】

１……エッチング装置、２……制御部、１０……チャンバ、１１……基板支持部、１２……ランプ部、１３……ガス供給部、３０……温度調整部、Ｗ…基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】